超超臨界汽輪機的建模、仿真與啟動優(yōu)化.pdf

1、進入二十一世紀后，為了提高能源的利用率和減少排放，60萬千瓦以上的大容量機組逐漸取代小機組成為國內外電網(wǎng)的主力機組。汽輪機的啟動和停機所需的時間和所承受的熱應力隨著汽輪機容量的增加分別越來越長和越來越大。特別是，如果大型機組頻繁啟動和停止，像轉子這樣的厚大部件內會產(chǎn)生劇烈的交變熱應力，如果控制不當，會導致該部件疲勞損傷，機組壽命縮短。這就提出了一個問題：如何在瞬態(tài)期間以有限的額外應力為代價，以較高的動態(tài)響應來抑制再生能源的波動性對電網(wǎng)造

2、成的影響，而維持電網(wǎng)的供電質量。因此，如何在滿足汽輪機許用應力的約束下優(yōu)化汽輪機的啟動、停機以及負荷變動過程對于減少設備壽命損耗，保證汽輪機各部件安全的同時又能實現(xiàn)快速啟動是非常重要的。
　　本文利用對汽輪機系統(tǒng)的熱力學過程建模，并基于面向對象的建模語言Modelica建立汽輪機系統(tǒng)的仿真平臺，利用該平臺研究啟動過程對汽輪機轉子應力和啟動時間的影響，并進行啟動過程的優(yōu)化。在研究過程中，對于汽輪機轉軸熱應力的控制研究尤其是啟動過程的

3、控制研究是一個重要部分，對于它的控制情況關系到汽輪機能否安全穩(wěn)定地運行以及能否達到預期的生產(chǎn)運行壽命。如何對此建立適合的汽輪機模型，以及怎么對它進行控制優(yōu)化，是本課題重點要研究的內容。本次課題中只是對于汽輪機系統(tǒng)的高壓缸多級汽輪機進行了建模，調整仿真參數(shù)驗證其正確性，并對汽輪機進氣流量與高壓缸調節(jié)級轉軸熱應力之間的關系做了簡單的討論和嘗試性的優(yōu)化?？梢灶A見如果能采取更加密集而科學的選取方案，采用更加先進的模型預測算法加以優(yōu)化，會得到更加